創(chuàng)新攻堅：領(lǐng)跑海洋工程創(chuàng)新“加速度”

近淺海，是人類接觸海洋、認(rèn)識海洋的發(fā)端點，也是對海洋進(jìn)行開發(fā)利用的先行區(qū)。在這一過程中，人類修建了大量的碼頭、海堤、人工島、進(jìn)海路、海洋平臺等海上結(jié)構(gòu)物，這些結(jié)構(gòu)物不僅所處的海底地形與地質(zhì)條件復(fù)雜多變，而且還時常受到波浪、狂風(fēng)、洋流的拍打、沖刷和腐蝕，在茫茫大海中，結(jié)構(gòu)物一旦失穩(wěn)破壞，就會造成巨大的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境破壞。此外，由于傳統(tǒng)構(gòu)筑物及設(shè)計理念與分析方法嚴(yán)重滯后新形勢下的工程需求，使海洋近岸環(huán)境保護(hù)問題尤為嚴(yán)峻。

嚴(yán)酷復(fù)雜的環(huán)境和海洋環(huán)保的紅線成為擺在海洋工程界的兩大挑戰(zhàn)。海洋強(qiáng)國建設(shè)的征途上，急需一種安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的近淺海工程建設(shè)新模式。

李華軍帶領(lǐng)他的團(tuán)隊直面挑戰(zhàn)，圍繞近淺海構(gòu)筑物的設(shè)計、施工與安全保障技術(shù)與中交第二航務(wù)工程局有限公司、中國港灣工程有限責(zé)任公司、中石化石油工程設(shè)計有限公司、中交武漢港灣工程設(shè)計研究院有限公司等單位進(jìn)行產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)與自主創(chuàng)新。

艱難困苦，玉汝于成。歷經(jīng)十余年的探索研究和反復(fù)試驗，李華軍與項目組不負(fù)眾望，最終研發(fā)了透空式新型近淺海構(gòu)筑物及分析設(shè)計理論，發(fā)明了復(fù)雜惡劣海況下樁基施工與軟基處理關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)建了近淺海工程安全防浪、水下自動測控安裝、損傷檢測與修復(fù)加固新技術(shù)等一整套近淺海新型構(gòu)筑物設(shè)計、施工與安全保障關(guān)鍵技術(shù)體系，成為新時代開發(fā)利用海洋，逐夢蔚藍(lán)的堅實保障。

勝利油田是我國重要的石油工業(yè)基地，近年來，面對陸上油氣資源日益枯竭的挑戰(zhàn)，人們逐步把油氣鉆探的目光瞄向海洋，通過在灘淺海海域修建進(jìn)海路和人工島組合系統(tǒng)（路島工程），在島上建設(shè)油井進(jìn)行石油開采，并建成了埕島油田等大型的近淺海油田，發(fā)展成為勝利油田新的經(jīng)濟(jì)增長點。路島工程，作為勝利油田灘海油氣開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施，時常遭受風(fēng)暴潮和寒潮的襲擊，運行風(fēng)險較大、環(huán)保問題嚴(yán)峻，成為困擾油田正常生產(chǎn)運營的主要隱患。為此，李華軍團(tuán)隊與勝利油田協(xié)同創(chuàng)新，在工程建設(shè)中采用“近淺海構(gòu)筑物安全防護(hù)與加固技術(shù)”進(jìn)行防護(hù)方案設(shè)計，確保了人工島和進(jìn)海路結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)固。為保護(hù)近淺海環(huán)境，應(yīng)用“近淺海新型構(gòu)筑物與設(shè)計分析方法”，提出灘淺海資源開發(fā)環(huán)保型路島、潛堤等新型構(gòu)筑物的工程設(shè)計準(zhǔn)則，保障了工程區(qū)域的水體自由交換，達(dá)到了安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的工程效果。此外，還發(fā)明了構(gòu)筑物損傷實時檢測與修復(fù)加固新技術(shù)，解決了復(fù)雜動力環(huán)境中結(jié)構(gòu)損傷難以準(zhǔn)確識別與損傷修復(fù)加固難度大的技術(shù)難題，為結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和安全運行提供了技術(shù)支撐。

勝利油田近淺海工程建設(shè)，只是“近淺海新型構(gòu)筑物設(shè)計、施工與安全保障關(guān)鍵技術(shù)”服務(wù)社會、成功應(yīng)用于工程實踐的一個縮影。殊不知，該技術(shù)在落實“一帶一路”倡議，助力沿線國家或地區(qū)海洋工程建設(shè)，推動中國企業(yè)走出去等方面同樣大放異彩。

描繪藍(lán)圖：為“一帶一路”建設(shè)助力添彩

“服務(wù)國家戰(zhàn)略，以工興海強(qiáng)起來。”是李華軍及其團(tuán)隊孜孜以求開展研究的動力之源。

面對“一帶一路”建設(shè)的重大機(jī)遇，李華軍帶領(lǐng)團(tuán)隊成員以“近淺海新型構(gòu)筑物設(shè)計、施工與安全保障關(guān)鍵技術(shù)”研究應(yīng)用為抓手，積極融入“21世紀(jì)海上絲綢之路”建設(shè)，為沿線地區(qū)或國家的海洋工程建設(shè)出謀劃策，提供戰(zhàn)略咨詢。

受聘中國工程院南海重大咨詢項目專家、負(fù)責(zé)“一帶一路”海上交通基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略研究、擔(dān)任國家自然科學(xué)基金委員會“雙清論壇”——“南海和極地開發(fā)的海洋裝備關(guān)鍵技術(shù)”主席、主持海洋與海岸工程十三五學(xué)科發(fā)展規(guī)劃……多年來，李華軍帶領(lǐng)團(tuán)隊成員多次為南海資源開發(fā)裝備的研發(fā)與空間利用工程設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)、“21世紀(jì)海上絲綢之路”沿線交通基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)以及我國未來重大海洋裝備研發(fā)等出謀劃策，擔(dān)當(dāng)智庫使命。

2019年9月，來自中國、挪威、英國的17位院士齊聚青島，參加由中國工程院主辦、中國海洋大學(xué)承辦的“海洋工程與水利工程科技前沿與創(chuàng)新發(fā)展國際工程科技發(fā)展戰(zhàn)略高端論壇”。李華軍以“海洋工程科技面臨的緊迫需求與發(fā)展機(jī)遇”為題向來自國內(nèi)外50余個政府部門、大學(xué)、科研院所、大型企業(yè)的160余名參會代表闡釋了面對百年未有之大變局，以推進(jìn)海洋工程建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新為紐帶，落實共建“一帶一路”倡議的思考與實踐。為促進(jìn)海洋工程科技創(chuàng)新、產(chǎn)學(xué)研合作與國際交流，攜手構(gòu)建海洋命運共同體貢獻(xiàn)了新的智慧和方案。

胡布燃煤電廠項目是國家主席習(xí)近平出訪巴基斯坦時，簽署的中巴51項合作協(xié)議之一，屬“一帶一路”及“中巴經(jīng)濟(jì)走廊”框架下的重要能源項目。該工程直接面向阿拉伯海，受中長周期涌浪的影響，施工條件十分惡劣，可謂困難重重。項目組協(xié)同創(chuàng)新，采用“樁頂支撐移動平臺樁基施工技術(shù)與裝備”，實現(xiàn)了沉樁、鉆孔、鋼筋籠下放、樁基澆筑等一體化施工，消除了惡劣海況對樁基施工進(jìn)度和精度的影響，保證了全天候安全、高效施工。

胡布煤碼頭建設(shè)順利推進(jìn)，為煤炭從外海直接運往電廠提供了堅實保障。“近淺海新型構(gòu)筑物設(shè)計、施工與安全保障關(guān)鍵技術(shù)”項目組又一次用自己的智慧和汗水為共建“一帶一路”做出了中國貢獻(xiàn)。

工程實踐：譜寫以工興海的華美樂章

十余年來，項目組通過開展“近淺海新型構(gòu)筑物設(shè)計、施工與安全保障關(guān)鍵技術(shù)”創(chuàng)新，獲授權(quán)國家發(fā)明專利50余項、軟件著作權(quán)5項，關(guān)鍵技術(shù)被納入國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1部，主編國家行業(yè)和企業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)2部，主編交通部水運工程一級工法1部，出版學(xué)術(shù)專著3部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文200余篇。

海洋工程學(xué)科，注重實踐，強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，側(cè)重以解決實際問題的成效為衡量標(biāo)準(zhǔn)。

阿什多德港，位于以色列南部，毗鄰地中海，是該國第二大港口。項目組成功參加了阿什多德港建設(shè)項目。

在防波堤建設(shè)中，需對當(dāng)?shù)睾Ｓ虻能浫趸A(chǔ)進(jìn)行處理，由于當(dāng)?shù)貙偌撅L(fēng)氣候區(qū)，海上施工條件差，作業(yè)窗口期短，無法運用傳統(tǒng)的海上碎石樁軟基處理技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，原設(shè)計采用基礎(chǔ)大開挖換填方案，但此種方案面臨施工周期長、工作量大、成本高昂，以及破壞環(huán)境等不利因素。結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件和海域狀況，項目組認(rèn)真分析、改進(jìn)施工思路與方法，利用“海上碎石樁復(fù)合地基處理技術(shù)與裝備”，解決了防波堤軟弱基礎(chǔ)處理的工程難題，將此前設(shè)計的大開挖換填方案變?yōu)樗槭瘶痘A(chǔ)處理方案，確保了施工工期和施工質(zhì)量，顯著降低了工程投資。在碼頭施工中，又利用“樁頂支撐移動平臺樁基施工技術(shù)與裝備”，將海上樁基施工巧妙的轉(zhuǎn)換為陸上施工，徹底避免了惡劣海況對海上樁基施工的嚴(yán)重制約，用過硬的技術(shù)和高質(zhì)量、高效率的施工贏得了項目方的認(rèn)可與贊譽(yù)，充分展示了我國在海上交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域里的創(chuàng)新能力，顯著提升了核心競爭力和國際影響力。

截至目前，“近淺海新型構(gòu)筑物設(shè)計、施工與安全保障關(guān)鍵技術(shù)”已成功應(yīng)用于港口、碼頭、島礁、近淺海路島等30余項國內(nèi)外重要工程項目，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并形成了良好的環(huán)境生態(tài)效益和社會效益。

“成果總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平……該成果取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。”以交通運輸部原總工程師徐光為組長的專家鑒定委員會如是評價。教育部技術(shù)發(fā)明一等獎、海洋工程科學(xué)技術(shù)一等獎、中國水運建設(shè)行業(yè)協(xié)會特等獎、國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎……一系列贊譽(yù)和獎項是海洋工程學(xué)術(shù)界和實業(yè)界對這一技術(shù)創(chuàng)新的高度認(rèn)可，也昭示著進(jìn)一步推廣應(yīng)用的無限美好前景。

從此，中國海工企業(yè)自信地“走出去”有了更強(qiáng)大的技術(shù)底氣。

立德樹人：一支以向海圖強(qiáng)為己任的卓越團(tuán)隊

“為港口、碼頭和海洋平臺等海上工程設(shè)施建設(shè)提供技術(shù)支撐只是取得成果的一方面。同時，我們還培養(yǎng)鍛煉了一支富有創(chuàng)新精神的青年師資隊伍。”李華軍說。

歷經(jīng)十余年的積淀，目前，中國海洋大學(xué)的海洋工程學(xué)科已形成了院士（1人）領(lǐng)銜，長江學(xué)者（1人）、杰青（3人）、優(yōu)青（3人）、青年長江（2人）、萬人計劃（3人）、泰山學(xué)者特聘教授（3人）、泰山青年學(xué)者（2人），以及“筑峰”“英才”工程人才（10余人）等為骨干，海內(nèi)外優(yōu)秀博士為主體的高水平創(chuàng)新研究隊伍。師資隊伍年齡結(jié)構(gòu)合理，創(chuàng)新能力突出，產(chǎn)生了良好的國內(nèi)外影響力。

一流師資隊伍為培養(yǎng)一流人才夯實了基礎(chǔ)。十多年來，在海洋工程學(xué)科的發(fā)展建設(shè)中，始終把立德樹人作為根本任務(wù)，持續(xù)加強(qiáng)師德師風(fēng)建設(shè)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和拓展國際視野，為我國海洋事業(yè)發(fā)展輸送了一大批領(lǐng)軍人才和骨干力量。在項目實施過程中，依托“海洋工程與海洋再生能源”高校學(xué)科創(chuàng)新引智基地，引進(jìn)國外優(yōu)質(zhì)智力資源，構(gòu)建海洋工程全球科教合作網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)拓展學(xué)生的國際視野，增強(qiáng)創(chuàng)新能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

在項目推進(jìn)過程中，同樣受益的還有中國海洋大學(xué)的海洋工程學(xué)科。在最新公布的2019年度國家級和省級一流本科專業(yè)建設(shè)名單中，海洋工程學(xué)科領(lǐng)域的港口航道與海岸工程、船舶與海洋工程2個本科專業(yè)入選首批國家一流本科專業(yè)。根據(jù)最新軟科排名，中國海洋大學(xué)的海洋工程學(xué)科位居全球高校第16位。此外，中國海洋大學(xué)還是教育部新一屆海洋工程類教學(xué)指導(dǎo)委員會主任委員和秘書長單位。

創(chuàng)新平臺建設(shè)同樣收獲滿滿。2011年10月27日，服務(wù)于海洋工程建設(shè)，具有自主創(chuàng)新能力，立足山東，面向國家，勝任高水平科研任務(wù)和高層次人才培養(yǎng)的海洋工程與技術(shù)綜合性開放實驗平臺——山東省海洋工程重點實驗室在中國海大揭牌成立。2014年，李華軍牽頭申報的“大型深海結(jié)構(gòu)水動力學(xué)理論與流固耦合分析方法”項目獲批，成為國家自然科學(xué)基金委在海洋工程領(lǐng)域資助的首個重大項目。在2017年山東省同類重點實驗室評估中，山東省海洋工程重點實驗室排名第一，有力支撐了海洋工程學(xué)科的高水平科學(xué)研究、社會服務(wù)與人才培養(yǎng)。

“放眼中國乃至世界海洋工程領(lǐng)域，尚有許多難題亟待解決?！弊鳛橐粋€在海洋領(lǐng)域摸爬滾打30余年的“老海工”，李華軍坦言，“我們在海洋工程設(shè)施與裝備的分析設(shè)計、施工安裝以及安全運行維護(hù)領(lǐng)域取得了一些技術(shù)突破，但相對于國家戰(zhàn)略需求和地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展來看，我們的創(chuàng)新能力和服務(wù)能力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?！边€有更多的科技高峰等待他們?nèi)ヅ实恰?/p>

舵穩(wěn)當(dāng)奮楫，風(fēng)勁好揚(yáng)帆。

面向未來，在建設(shè)海洋強(qiáng)國和建設(shè)世界一流海洋大學(xué)的宏大事業(yè)中，李華軍和他的科研團(tuán)隊正緊扣國家和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略重大需求，以初心，致匠心，勇?lián)姑频Z前行！

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